分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法和系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法和系統(tǒng)，其中：傳感器節(jié)點將采集數(shù)據(jù)定時發(fā)送給匯聚節(jié)點，匯聚節(jié)點為數(shù)據(jù)裝訂前綴和后綴信息，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時存儲；當(dāng)匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)所有傳感器所采集的數(shù)據(jù)全部傳送至匯聚節(jié)點后，匯聚節(jié)點按照約定規(guī)則將不同傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行集群化編組，形成一條完整的數(shù)據(jù)碼流，并進(jìn)行臨時存儲；數(shù)據(jù)最后經(jīng)由控制中心發(fā)送至存儲中心進(jìn)行存儲；所述前綴信息代表數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息，后綴信息用于標(biāo)示數(shù)據(jù)的管理權(quán)限、時間信息、空間信息。本發(fā)明專利技術(shù)將零散的采樣數(shù)據(jù)合成一條完整的數(shù)據(jù)流，以此形態(tài)完成數(shù)據(jù)的傳輸，存儲，交換與共享，提高了資料的共享與傳輸效率。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及物聯(lián)網(wǎng)
，具體地，涉及一種方便數(shù)據(jù)共享與傳輸?shù)?a title="分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法和系統(tǒng)原文來自X技術(shù)">分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，它將終端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間。計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)創(chuàng)造了大量數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造出的數(shù)據(jù)將遠(yuǎn)多于互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)包含了數(shù)以億計的節(jié)點，代表各種對象，從小型的無處不在的傳感器設(shè)備、手持設(shè)備到大型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和超級計算機(jī)集群，數(shù)據(jù)每時每刻都在大量產(chǎn)生，且形式多樣，如結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、流數(shù)據(jù)和多維數(shù)據(jù)等，有對決策貢獻(xiàn)大的數(shù)據(jù)，也有貢獻(xiàn)較小的數(shù)據(jù)，還有噪聲數(shù)據(jù)，各種數(shù)據(jù)性質(zhì)不同，處理的方式、存儲的手段以及在此之上的信息提取方法各不相同，這些數(shù)據(jù)在不同的系統(tǒng)或場合中被使用、重用或引用，比如數(shù)據(jù)的查詢、分析等。對如此海量數(shù)據(jù)的有效處理、傳輸、存儲和管理是物聯(lián)網(wǎng)得以廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵所在。物聯(lián)網(wǎng)涉及領(lǐng)域多，遍及智慧交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智慧消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、老人護(hù)理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領(lǐng)域，每個領(lǐng)域都有各自不同的特點，同時領(lǐng)域之間還有合作。在眾多物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中，大多數(shù)據(jù)具有24小時在線，數(shù)據(jù)采集密集，單個數(shù)據(jù)的信息量小，但數(shù)據(jù)的總數(shù)量大，并且大多數(shù)傳感器以分布式集群的方式分布。例如在環(huán)境保護(hù)方面，需要多種類型的傳感器對不同污染物進(jìn)行測量；平安家居需要對外來入侵，火災(zāi)，有害氣體等一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；老人護(hù)理需要對老人的血壓、體溫、心率、呼吸等多項生理指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量。此類型傳感器所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行單獨傳送會造成大量的冗余數(shù)據(jù)，浪費網(wǎng)絡(luò)資源，并且所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)等待時間會對數(shù)據(jù)的應(yīng)用產(chǎn)生障礙，阻礙物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。這就需要在數(shù)據(jù)采集處對數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理。然而簡單的打包或數(shù)據(jù)融合處理，雖然在一定程度上解決了數(shù)據(jù)的傳輸問題，但卻無法真正提高數(shù)據(jù)交換與共享的效率，不同應(yīng)用領(lǐng)域，不同行業(yè)之間的數(shù)據(jù)交流仍然存在較大困難。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決上述問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種物聯(lián)網(wǎng)通用的數(shù)據(jù)集群編組方法及系統(tǒng)，解決目前各種集群分布的物聯(lián)網(wǎng)終端，大量小數(shù)據(jù)的集群編組問題，以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同行業(yè)，不同領(lǐng)域之間高效交換與共享的問題。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，提供一種分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，該方法中：傳感器采集并自動生成具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)，通過集群化編組后，能進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)交換與共享；所述集群化編組是指：匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)所有傳感器的數(shù)據(jù)采集完成后，均自動生成編碼并臨時存儲在匯聚節(jié)點，當(dāng)所有數(shù)據(jù)采集完成后，匯聚節(jié)點將不同傳感器采集得到的數(shù)據(jù)按照約定的規(guī)則合并在一條形碼流當(dāng)中，將零散的小數(shù)據(jù)組合成一條包含所有信息的數(shù)據(jù)碼流進(jìn)行集中傳輸、存儲、交換與共享，減少冗余代碼流，并提高數(shù)據(jù)利用的效率。優(yōu)選地，所述具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的前綴信息、采樣數(shù)據(jù)本身、數(shù)據(jù)后綴信息；數(shù)據(jù)前綴信息用于標(biāo)示數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息，后綴信息用于標(biāo)示數(shù)據(jù)的管理權(quán)限、時間信息、空間信息。優(yōu)選地，所述的約定的規(guī)則，是指：匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)按照特定順序進(jìn)行編組，假設(shè)，所轄范圍內(nèi)有三個傳感器，分別為傳感器1，傳感器2，傳感器3，約定規(guī)則：當(dāng)對三個傳感器的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行編組時均按照“傳感器2采樣數(shù)據(jù)，傳感器1采樣數(shù)據(jù)，傳感器3采樣數(shù)據(jù)”的順序進(jìn)行編組，在應(yīng)用過程中，所有產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均按照該順序進(jìn)行編組，并增加前綴與后綴后形成一條碼流，進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳送與共享。優(yōu)選地，所述的自動生成編碼并臨時存儲在匯聚節(jié)點，其步驟包括：步驟101：接入物聯(lián)網(wǎng)的傳感器節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；步驟102：傳感器節(jié)點定時將具有時、空信息即后綴信息的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至匯聚節(jié)點；步驟103：匯聚節(jié)點接收到數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，判斷數(shù)據(jù)類型；步驟104：匯聚節(jié)點根據(jù)數(shù)據(jù)類型為信息裝訂上數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息、管理權(quán)限信息；步驟匯聚節(jié)點對編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時存儲。優(yōu)選地，所述自動生成編碼，在步驟101之前，進(jìn)一步包括預(yù)處理：步驟01：傳感器節(jié)點向匯聚節(jié)點發(fā)送信息，進(jìn)一步傳送至控制中心，建立傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點與控制中心之間的映射關(guān)系；步驟02：控制中心對傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)類型與分類信息進(jìn)行定義，當(dāng)出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)類型時，控制中心與服務(wù)平臺聯(lián)系，為數(shù)據(jù)類型與分類進(jìn)行定義；步驟03：控制中心將對應(yīng)傳感器節(jié)點所涉及數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源信息，數(shù)據(jù)分類信息，管理權(quán)限信息的編碼代碼信息加載到匯聚節(jié)點的存儲模塊進(jìn)行存儲，步驟04：控制中心將所轄范圍內(nèi)所有傳感器節(jié)點采樣數(shù)據(jù)的特征進(jìn)行提取，根據(jù)特征定義所屬傳感器以及它的數(shù)據(jù)類型，并存儲在存儲中心用于后續(xù)接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型判斷；步驟控制中心為傳感器節(jié)點進(jìn)行時間校正，并加載空間信息；步驟控制中心為數(shù)據(jù)集群編組制定規(guī)則，即約定集群編組時數(shù)據(jù)的順序。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個方面，提供一種分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：傳感器節(jié)點，匯聚節(jié)點，控制中心和存儲中心；其中：傳感器節(jié)點接入物聯(lián)網(wǎng)，將采集數(shù)據(jù)定時發(fā)送給匯聚節(jié)點；匯聚節(jié)點為數(shù)據(jù)裝訂前綴信息和后綴信息，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時存儲；所述前綴信息代表數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息，后綴信息用于標(biāo)示數(shù)據(jù)的管理權(quán)限、時間信息、空間信息，其中時間信息與空間信息在傳感器節(jié)點部分進(jìn)行裝訂；當(dāng)匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)所有傳感器所采集的數(shù)據(jù)全部傳送至匯聚節(jié)點后，匯聚節(jié)點按照約定規(guī)則將不同傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行集群化編組，形成一條包含所有傳感器數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)碼流，并進(jìn)行臨時存儲；控制中心將匯聚節(jié)點處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至存儲中心進(jìn)行存儲。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括服務(wù)平臺，用于提供數(shù)據(jù)分類信息服務(wù)，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)分類困難時，服務(wù)平臺為傳感器接入提供數(shù)據(jù)分類信息定義的幫助。優(yōu)選地，所述存儲中心為分布式存儲系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)的分類為存儲中心進(jìn)行分區(qū)，不同區(qū)域存儲不同的數(shù)據(jù)，便于數(shù)據(jù)的索引與調(diào)用，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸路徑穩(wěn)定后，匯聚節(jié)點根據(jù)控制中心指令直接將數(shù)據(jù)傳送至存儲中心進(jìn)行存儲提高數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用的效率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下的有益效果：本專利技術(shù)采用數(shù)據(jù)集群編組的方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將一定區(qū)域內(nèi)所有零散數(shù)據(jù)按照約定的協(xié)議進(jìn)行編組，并合并成統(tǒng)一的碼流，在使用過程中，可以根據(jù)協(xié)議在碼流的特定位置調(diào)取所需數(shù)據(jù)，而不再需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將零散的小數(shù)據(jù)形成一條完整的數(shù)據(jù)流，以此形態(tài)完成數(shù)據(jù)的傳輸，存儲，交換與共享，以此減少冗余信息，提高數(shù)據(jù)的管理效率與網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。本專利技術(shù)通過為數(shù)據(jù)增加前綴信息(數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息)和后綴資訊(管理權(quán)限本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在于：傳感器采集并自動生成具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)，通過集群化編組后，能進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)交換與共享；所述集群化編組是指：匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)所有傳感器的數(shù)據(jù)采集完成后，均自動生成編碼并臨時存儲在匯聚節(jié)點，當(dāng)所有數(shù)據(jù)采集完成后，匯聚節(jié)點將不同傳感器采集得到的數(shù)據(jù)按照約定的規(guī)則合并在一條形碼流當(dāng)中，將零散的小數(shù)據(jù)組合成一條包含所有信息的數(shù)據(jù)碼流進(jìn)行集中傳輸、存儲、交換與共享，減少冗余代碼流，并提高數(shù)據(jù)利用的效率。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在于：傳感器采集并自動生成具有統(tǒng)一標(biāo)
準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)，通過集群化編組后，能進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)交換與共享；
所述集群化編組是指：匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)所有傳感器的數(shù)據(jù)采集完成后，均自動生成編碼并臨時存
儲在匯聚節(jié)點，當(dāng)所有數(shù)據(jù)采集完成后，匯聚節(jié)點將不同傳感器采集得到的數(shù)據(jù)按照約定的規(guī)則合并在一
條形碼流當(dāng)中，將零散的小數(shù)據(jù)組合成一條包含所有信息的數(shù)據(jù)碼流進(jìn)行集中傳輸、存儲、交換與共享，
減少冗余代碼流，并提高數(shù)據(jù)利用的效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在于，所述具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
格式的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的前綴信息、采樣數(shù)據(jù)本身、數(shù)據(jù)后綴信息；數(shù)據(jù)前綴信息用于標(biāo)示數(shù)據(jù)源信息、
數(shù)據(jù)分類信息，后綴信息用于標(biāo)示數(shù)據(jù)的管理權(quán)限、時間信息、空間信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在于，所述的約定的規(guī)則，
是指：匯聚節(jié)點所轄范圍內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)按照特定順序進(jìn)行編組，假設(shè)，所轄范圍內(nèi)有三個傳感器，分別為
傳感器1，傳感器2，傳感器3，約定規(guī)則：當(dāng)對三個傳感器的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行編組時均按照“傳感器2采樣
數(shù)據(jù)，傳感器1采樣數(shù)據(jù)，傳感器3采樣數(shù)據(jù)”的順序進(jìn)行編組，在應(yīng)用過程中，所有產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均按照
該順序進(jìn)行編組，并增加前綴與后綴后形成一條碼流，進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳送與共享。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在于，所述的自
動生成編碼并臨時存儲在匯聚節(jié)點，其步驟包括：
步驟101：接入物聯(lián)網(wǎng)的傳感器節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；
步驟102：傳感器節(jié)點定時將具有時、空信息即后綴信息的采樣數(shù)據(jù)發(fā)送至匯聚節(jié)點；
步驟103：匯聚節(jié)點接收到數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，判斷數(shù)據(jù)類型；
步驟104：匯聚節(jié)點根據(jù)數(shù)據(jù)類型為信息裝訂上數(shù)據(jù)源信息、數(shù)據(jù)分類信息、管理權(quán)限信息；
步驟105：匯聚節(jié)點對編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時存儲。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分布式集群傳感器的數(shù)據(jù)集群編組方法，其特征在于，所述自動生成編碼，
在步驟101之前，進(jìn)一步包括預(yù)處理：
步驟01：傳感器節(jié)點向匯聚節(jié)點發(fā)送信息，進(jìn)一步傳送至控制中心，建立傳感器節(jié)點、匯聚節(jié)點與控
制中心之間的映射關(guān)系；
步驟02：控制中心對傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)類型與分類信息進(jìn)行...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：薛海中，張煥芹，
申請(專利權(quán))人：上海融軍科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31